关于混凝土浆喷桩施工的控制要点

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摘要：本文简要分析了混凝土浆喷桩施工的工程要点和注意事项，并就质量控制上的关键因素作出了说明。

关键词：混凝土浆 喷桩 工程质量

一、喷桩施工简介

混凝土浆喷桩是以水泥作固化剂，利用特别的深层搅拌机械，形成水泥土桩。混凝土浆喷桩本质上属摩擦桩类，介于刚性桩与柔性桩间，其刚度、抗压强度和抗侧压力均小于刚性桩而大于柔性桩。施工时先通过深层搅拌机械输送高压空气，由上而下搅拌，然后将混凝土浆用高压空气由下而上均匀喷出，并进行搅拌，通过多次复搅，使混凝土浆均布于桩身内,水泥与原位的软土混合，发生一系列的物理、化学反应，使软弱土层硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的桩体，从而提高地基的承载力。

二、混凝土浆喷桩在工程施工中的应用

混凝土浆喷桩的主要施工顺序为：施工准备钻机就位钻进提升喷粉搅拌升到设计标高后再复钻提升复拌喷灰升到设计标高后停机下一桩循环施工。

（1）施工准备。混凝土浆喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，混凝土浆喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。压实度不小于85%。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施施工机具准备，进行机械组装和试运转。混凝土浆喷桩施工的场址，应参照施工图纸事先整平，必须清除地面以下一切障碍物（包括石块、树根和垃圾等），场地低洼地段应先排水清淤后再回填素土（不得回填杂填土）至整平高程。软泥地段应进行表面处治，保证施工机械施钻时不倾斜，位移时不陷车；有地表水的地段，要求在桩位空隙间开挖排水沟，开挖尺寸以既能排水，又能

保证钻机移位为目的。

（2）工艺性试桩。混凝土浆喷桩正式施工前要先进行成桩试验，水泥掺入比参考值为48―50kg/m。混凝土浆喷桩施工前应做好加固土室内试验，根据设计要求的无侧限抗压强度，按7天龄期的试验成果求出合适的掺入比，7天龄期抗压强度不小于1100KPa.以确定：①要穿过软土层的实际深度；②了解各软土的阻力，以确定钻进及提升速度和喷粉量。在实际工作中根据其抽芯质量情况发现，对含水量较大的软土，提升速度要慢，风量要大才能保证成桩质量；对砂层，特别是粗砂层，提升速度应较淤泥层快，风量应较淤泥层的小。

三、影响混凝土浆喷桩质量的几个因素

（一）地基土含水量对混凝土浆喷桩质量的影响

混凝土浆喷桩质量的优劣主要反映在其强度指标上，这不仅与施工工艺、地基土的性质有关，其中尤以含水量的关系甚为密切。因为当土的含水量小于30％时，土中的水分不足以进行水化作用；当含水量大于70％时，含水量过高的土壤往往孔隙比大，若按常规，因水分过多形成不了足够强度的水泥土桩体，将严重影响混凝土浆喷桩的强度，此时须采用复搅的施工工艺。高含水量、大孔隙比和粘粒含量多时，土周边的束缚力极低，当钻头反转提升喷灰时，产生一个垂直向下挤压力和一个径向水平推力，由于土呈流塑状，桩体在成形过程中向下及向四周水平向排水，影响竖向桩体形成，通常形成所谓"掉桩"或"下沉"，常为地表下1~2 m。当发生"掉桩"或"下沉"时，只要立即采取回填土并重新复喷复搅，就能克服这种现象，若不作处理将会造成过大的路基沉降。

（二）混凝土浆喷桩的支承式与悬浮式对沉降的影响

试验表明，在桩长 11 m范围内的沉降量与桩尖以下沉降的比值达1:1.5。当混凝土浆喷桩打穿软土层进入较硬的持力层沉降很少，如果未打穿软土层，成为悬浮式时沉降就大。若地基有过大沉降，说明桩尖下卧软土层的沉降还相当大，而且持续时间较长，将不得不重新进行处理甚至报废。目前高速公路不断向沿海近海地区延伸，遇到的深厚软土越来越多，而且是现有混凝土浆喷桩机所达深度远远不及的。如何来解决这个问题，除了进一步提高机械设备的性能外，在设计理论上也需要有一个突破。

（三）复搅和转速对桩强度的影响

大量的施工实践已充分证明复搅与不复搅的质量相差甚大。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粘土及水得到比较完全的接触和作用，促使桩体的充分形成。

(四)固化剂的掺入比

在一定的荷载下，一般来说固化剂掺入越多，桩身强度越大，灰土置换率越高。复合地基承载力是由桩体和桩周土强度共同确定的，若固化剂掺入量过低对复合地基承载力提高不明显。

四、喷桩质量控制和施工要点

（一）控制喷粉位置

要严格控制喷粉标高和停粉标高，严禁偷工减料和随意操作，不得在施工过程中中断喷粉，严禁在没有喷粉的情况下进行钻杆提升作业，确保桩体长度。桩身要根据设计要求进行重复搅拌，使固化料与地基土均匀混合，施工中发现喷粉量不足，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计用量。如果遇到施工停电、机械故障等原因导致喷粉中断时，必须复打，复打长度应大于1 m。

（二）喷入计量

桩的质量与喷入量的多少有直接关系，如何计量便成为关键。目前经常使用灰罐体积测量法、电子秤称重法、弹簧秤称重法等方法进行计量。

（三）完善质量检查

检查方法与检测其它桩体一样，可采用多种手段进行，因混凝土浆喷桩桩体强度相对混凝土桩来说比较低，且主要利用群桩作用来提高复合地基承载力，故一般不作破坏性检查试验。常用方法有：测量放线检查、人工直接观察、桩身取样强度试验、静力触探、动力触探、静载试验、反射波测试法、附加质量法。